System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种可降解镁合金及其制备方法技术_技高网

一种可降解镁合金及其制备方法技术

技术编号:40509617 阅读:5 留言:0更新日期:2024-03-01 13:25
本申请实施例提供了一种可降解镁合金及其制备方法,包括按比例配置合金原料;熔炼合金原料,制得合金液;将合金液浇注至模具,制得铸锭;对铸锭进行处理,制得中间体;以及对中间体进行加工处理,制得可降解镁合金。其中,合金原料中包括锌元素、钆元素、锆元素、锶元素和镁元素。经过该方法制备得到的可降解镁合金具有高强耐腐蚀性。另外,该种镁合金中掺杂有锶元素,锶元素在镁合金可以起到细化晶粒作用,生成的细小弥散的第二相Mg<subgt;17</subgt;Sr<subgt;2</subgt;能够提高合金的力学性能;掺杂在镁合金中的锆元素以及锆的化合物可作为镁合金的形核质点,能够细化晶粒,提升镁合金的力学性能。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及可降解医用材料,尤其涉及一种可降解镁合金及其制备方法


技术介绍

1、生物医用材料的设计和选择标准取决于医疗应用的类型,生物材料必须具有某些独特的特性,能够在生物医学领域有较长时间的有效应用,且不会产生免疫排斥反应,这类材料主要特点是具有优异的生物相容性、足够的机械性能、良好的耐磨和抗腐蚀性能。

2、镁元素及其合金已成为功能骨组织再生和支持的第三代生物材料之一。镁合金是一种轻质材料(其密度接近皮质骨),力学性能接近人骨,可生物降解,在骨组织恢复后无需二次手术将其移除,并且还可以降低人体内应力屏蔽的风险。因此,相较钛、不锈钢、钴铬等永久性植入物,镁元素基合金是更好的选择。

3、然而,现有技术中的镁合金抗腐蚀能力差,不能满足要求。


技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种可降解镁合金及其制备方法,用以解决现有技术中的镁合金腐蚀较快问题。

2、第一方面,本申请实施例提供了一种可降解镁合金的制备方法,包括:

3、按比例配置合金原料,合金原料中包括锌元素、钆元素、锆元素、锶元素和镁元素;

4、熔炼合金原料,制得合金液;

5、将合金液浇注至模具,制得铸锭;

6、对铸锭进行处理,制得中间体;

7、对中间体进行加工处理,制得可降解镁合金。

8、在一种可行的实现方式中,合金原料按照质量分数百分含量包括0.51%的锌元素、0.53%的钆元素、0.3%的锆元素、0.18%的锶元素以及98.48%的镁元素。

9、在一种可行的实现方式中,合金原料包括镁块、锌粒、mg-30wt.%gd中间合金、mg-30wt.%zr中间合金和mg-20wt.%sr中间合金。

10、在一种可行的实现方式中,在熔炼合金原料前,对测温枪枪头、扒渣漏勺涂覆氮化硼涂料。

11、在一种可行的实现方式中,熔炼合金原料,制得合金液,包括:

12、在坩埚中加入镁块和精炼剂,加热至400℃后向坩埚中通入保护气体;

13、将坩埚中温度升高至750℃并保温,待镁块熔化且液面呈现红色透明状,将坩埚中温度降低至715℃±5℃,然后加入锌粒;

14、将坩埚中温度升高至720℃-730℃加入mg-20wt.%sr中间合金;

15、将坩埚中温度升高至730℃-735℃加入mg-30wt.%gd中间合金;

16、将坩埚中温度升高至770℃-780℃加入mg-30wt.%zr中间合金,形成合金液;

17、使合金液的温度在770℃保持5分钟,然后降温处理;

18、当合金液的温度降低至745℃-750℃,向坩埚中加入精炼剂并搅拌精炼;

19、使合金液的温度在740℃保持20分钟,并间隔10分钟搅拌一次;

20、在合金液的温度降至725℃时扒渣2-3次。

21、在一种可行的实现方式中,将合金液浇注至模具,制得铸锭,包括:

22、当合金液的温度在720℃时,将合金液悬空浇注至模具中,制得铸锭;

23、其中,铸锭的直径为100mm;

24、和或,铸锭的厚度为200mm。

25、在一种可行的实现方式中,对铸锭进行处理,制得中间体,包括:

26、对铸锭进行均匀化热处理、淬火处理和反向热挤压加工处理;

27、其中,均匀化热处理的温度为400℃;

28、和/或,淬火处理的温度范围为60℃-80℃。

29、在一种可行的实现方式中,反向热挤压加工处理的挤压温度范围为320℃-380℃;

30、和/或,反向热挤压加工处理的挤压比为16:1;

31、和/或,反向热挤压加工处理的挤压速率为1mm/s;

32、和/或,反向热挤压加工处理的润滑剂为胶体石墨。

33、在一种可行的实现方式中,对中间体进行加工处理,包括:

34、对中间体进行结晶退火处理;

35、其中,结晶退火处理的温度为330℃;

36、和/或,结晶退火处理的时间范围为24h-48h。

37、第二方面,本申请实施例提供了一种可降解镁合金,包括锌元素、钆元素、锆元素、锶元素和镁元素,是由第一方面所述的可降解镁合金的制备方法制备得来。

38、本申请实施例提供了一种可降解镁合金及其制备方法,包括按比例配置合金原料;熔炼合金原料,制得合金液;将合金液浇注至模具,制得铸锭;对铸锭进行处理,制得中间体;以及对中间体进行加工处理,制得可降解镁合金。其中,合金原料中包括锌元素、钆元素、锆元素、锶元素和镁元素。经过该方法制备得到的可降解镁合金具有高强耐腐蚀性。另外,该种镁合金中掺杂有锶元素,锶元素在镁合金可以起到细化晶粒作用,生成的细小弥散的第二相mg17sr2能够提高合金的力学性能;掺杂在镁合金中的锆元素以及锆的化合物可作为镁合金的形核质点,能够细化晶粒,提升镁合金的力学性能。

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【技术保护点】

1.一种可降解镁合金的制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的可降解镁合金的制备方法,其特征在于,所述合金原料按照质量分数百分含量包括0.51%的锌元素、0.53%的钆元素、0.3%的锆元素、0.18%的锶元素以及98.48%的镁元素。

3.根据权利要求1所述的可降解镁合金的制备方法,其特征在于,所述合金原料包括镁块、锌粒、Mg-30wt.%Gd中间合金、Mg-30wt.%Zr中间合金和Mg-20wt.%Sr中间合金。

4.根据权利要求1所述的可降解镁合金的制备方法,其特征在于,在所述熔炼所述合金原料前,对测温枪枪头、扒渣漏勺涂覆氮化硼涂料。

5.根据权利要求3所述的可降解镁合金的制备方法,其特征在于,所述熔炼所述合金原料,制得合金液,包括:

6.根据权利要求5所述的可降解镁合金的制备方法,其特征在于,所述将所述合金液浇注至模具,制得铸锭,包括:

7.根据权利要求1所述的可降解镁合金的制备方法,其特征在于,所述对所述铸锭进行处理,制得中间体,包括:

8.根据权利要求7所述的可降解镁合金的制备方法,其特征在于,所述反向热挤压加工处理的挤压温度范围为320℃-380℃;

9.根据权利要求8所述的可降解镁合金的制备方法,其特征在于,所述对所述中间体进行加工处理,包括:

10.一种可降解镁合金,其特征在于,包括锌元素、钆元素、锆元素、锶元素和镁元素,是由权利要求1-9中任一项所述的可降解镁合金的制备方法制备得来。

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【技术特征摘要】

1.一种可降解镁合金的制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的可降解镁合金的制备方法,其特征在于,所述合金原料按照质量分数百分含量包括0.51%的锌元素、0.53%的钆元素、0.3%的锆元素、0.18%的锶元素以及98.48%的镁元素。

3.根据权利要求1所述的可降解镁合金的制备方法,其特征在于,所述合金原料包括镁块、锌粒、mg-30wt.%gd中间合金、mg-30wt.%zr中间合金和mg-20wt.%sr中间合金。

4.根据权利要求1所述的可降解镁合金的制备方法,其特征在于,在所述熔炼所述合金原料前,对测温枪枪头、扒渣漏勺涂覆氮化硼涂料。

5.根据权利要求3所述的可降解镁合金的制备方法,其特征在于,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:张益锋张娜邹文兵智雅婷房宇郭文祥
申请(专利权)人:新江科技江苏有限公司
类型:发明
国别省市:

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